风信子金刚鹦鹉(风信子金刚鹦鹉)图片来源:Tristan Barrington/Shutterstock。

作为动物王国中最大大脑的主人，我们人类经常认为认知能力、任务解决能力和社会互动能力是促进我们复杂大脑进化的基本因素。

我们最近发表在《美国国家科学院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences)上的新研究挑战了这一直觉假设。

将其他生物和生态因素综合在一起，认知和社会因素在推动大脑体积增大方面失去了主导作用。相反，是父母对后代的照顾支持了他们更大的大脑。

人才是昂贵的

大脑是动物身体中最昂贵的器官之一——神经活动需要大量的能量。大脑越大，维持自身运转所需的能量就越多。

生物学家长期以来一直认为，这种巨大的成本必然伴随着脑容量大带来的一些实实在在的好处。其中一些优势包括认知能力、解决难题的能力以及参与复杂社会互动的能力。

人类、类人猿和其他灵长类动物的研究似乎证实了这一假设:我们的大大脑通常用于需要创造性解决方案的情况，以及在大群体中维持社会完整性。

这种推理有一个问题。大脑的发育需要很长时间，在此过程中，它们仍然需要大量的能量(甚至比成年时期还要多)。在达到最终的大小和复杂性之前，它们的威力也会大大减弱。因此，正在生长的动物将不得不为生长大脑“付费”，但在相当长的一段时间内无法使用大脑的能量。

鸟类大脑研究

为了解决这个明显的悖论，我们决定把目光从哺乳动物身上移开，哺乳动物传统上被用于大脑研究，但也几乎只在认知的背景下进行研究。相反，我们潜入了鸟类的世界。在许多进化研究中，鸟类是惊人的模型:它们极其多样化，生活方式广泛，几乎生活在地球上所有的野生栖息地。

鸟类的大脑大小也有很大的差异，从脑容量相对较小的鸡和鸵鸟，到一些最聪明的脑容量较大的物种，如鹦鹉和鸦类。

相对于它们庞大的体型，鸵鸟是大脑最小的鸟类之一。

请注意，我们这里指的是相对大脑大小。换句话说，我们感兴趣的是大脑的大小与动物整个身体的关系。毕竟，如果你是一种大型动物，那么你很容易拥有一个大大脑(在绝对值上)。这种与身体尺寸相关的大脑尺寸的增加也不一定会导致认知能力的提高。

我们的分析包括1000多种鸟类，我们有大脑大小的数据。我们还收集了许多其他变量，这些变量可能与大脑大小的潜在驱动因素有关:每个物种生活的气候;是否具有迁移性;它如何进食，主要食物来源是什么。

最重要的是，对于所有包括在内的物种，我们都能够找到它们的社交和合作程度，以及它们为后代提供了多少亲代照顾的记录。

从鸟巢开始

我们的分析表明，结合所有包括的变量，社会因素与鸟类大脑大小的变化只有微弱的联系。

事实证明，合作和生活在更大的群体中——这种情况通常被认为与庞大而复杂的大脑有很强的联系——几乎与异常聪明的原因无关。

在所有分析的物种特征中，只有那些与亲代照顾和后代供应直接相关的特征与大脑大小有很强的关系。我们的数据显示，喂养幼崽时间较长的物种拥有最大的大脑(同样，相对于体型而言)。

开发风格也很重要。鸟类可以很容易地分为两大类。早熟物种是指那些幼崽从已经相对发育良好的卵中孵化出来的物种(如鸡、鸭、鹅)，几乎不需要喂食。

晚栖鸟出生时是无助的，但长期由父母喂养让它们的大脑发育得更大。

相比之下，晚栖鸟的孵化严重发育不全。通常它们的幼崽是瞎的，赤身裸体，完全依赖父母的照顾。这个群体包括我们每天都会遇到的一些最著名的鸟类群体，比如麻雀、山雀、知更鸟和雀类。

由于晚熟鸟类从父母那里得到了相对更多的照顾，我们预测它们也应该能够进化出更大的大脑——我们在数据中清楚地看到了这种模式。

即使从其他现有假设(如前面提到的“社会大脑假设”)的角度来看具有挑战性，我们的结果也很有意义。

如前所述，大脑消耗大量能量。如果这种能量不能以通常的方式提供(因为幼鱼大脑发育不全，不能独立进食)，就必须由父母喂养。

人类的大脑进化是否遵循了鸟类的路径?

我们的研究结果提出了一个有趣的问题——哺乳动物和人类大脑的进化史是否遵循相同的逻辑?它是否更多地依赖于父母的照顾，而不是社会行为和合作互动的扩展?

可能是的。有证据表明，人类大脑大小进化的大幅加速与照顾者数量的增加和青少年进入青春期后的长期供应有关。

哺乳动物的大脑大小似乎也确实受到母亲在断奶前能传递给后代的能量的限制。说到拥有一个大的大脑，似乎父母的关爱先于任何后续的学习。

谈话

Szymek Drobniak，悉尼新南威尔士大学DECRA研究员

本文基于创作共用许可，从The Conversation重新发布。阅读原文。

注：本文由院校官方新闻直译，仅供参考，不代表指南者留学态度观点。